计算机网络-局域网概述.ppt

局域网（Local Area Network，简称LAN）是一种在有限地理范围内连接多台计算机和设备的网络，通常覆盖从房间、建筑物到园区的范围，距离不超过25公里。局域网的历史可以追溯到20世纪70年代，其中剑桥环网和施乐公司的实验性以太网是早期的重要里程碑。在80年代，随着IEEE 802委员会的成立，局域网技术得到了快速发展，包括10BASE-T、FDDI、100BASE-T以及千兆以太网等标准的制定。 局域网的主要功能包括硬件和软件资源共享，比如打印机、存储设备等硬件资源可以在网络内共享，用户可以方便地访问和使用。此外，局域网还支持信息发布、电子邮件服务和办公自动化等应用。其特点包括覆盖范围小、传输速率高（10Mbps至1000Mbps）、误码率低（10^-8至10^-10），以及采用总线、星形或环形拓扑结构，利用双绞线、同轴电缆或光纤作为传输介质。 局域网的分类主要包括令牌环网和以太网。以太网因其低成本、易于安装和广泛使用而成为最普遍的局域网类型。以太网接口卡的普及使得局域网的构建变得简单。此外，局域网还涉及到带宽的概念，带宽表示网络的通信能力，数值越大，数据传输速度越快。 局域网的组成包括硬件和软件两大部分。硬件系统涉及网络接口卡（NIC）、集线器（Hub）、交换机（Switch）和服务器等，它们通过双绞线、同轴电缆或光纤连接。软件系统则基于IEEE 802标准，分为物理层、数据链路层和逻辑链路控制（LLC）以及媒体访问控制（MAC）子层。LLC层负责与硬件无关的功能，而MAC层则处理与介质访问和拓扑相关的任务。 MAC子层的地址，即48位的MAC地址，是每个设备在全球范围内的唯一标识。这个地址由IEEE分配给制造商，然后由制造商分配给每个网络接口。在局域网中，网络层的功能通常不单独设立，因为局域网拓扑简单，不需要复杂的路由选择，这些功能可以通过数据链路层实现。而高层功能，如流量控制、寻址等，则由网络操作系统（NOS）如Unix、Windows NT或Netware来处理。 在局域网中，介质访问控制（MAC）是解决多个设备共享信道的关键。常见的MAC协议有载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD），用于以太网，以及令牌传递，如令牌环网和令牌总线。FDDI则采用双环结构，提供了更高效和可靠的通信方式。 局域网是现代计算环境中不可或缺的一部分，它提供高效的数据传输和资源共享，其发展和技术细节反映了信息技术的不断进步和创新。从早期的实验性网络到今天的高速、高容量网络，局域网技术始终在满足不断增长的通信需求。